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随着时代的发展进步,社会上的各种技术行了长足的改进,尤其是计算机和通信等技术,使得工程设计方法也在不断改进。在水工设计领域,原有主要的平面设计方式很大程度上已经无法解决工程所面临的一些实际问题,现亟需将设计理念向三维立体化设计方式转变,然而受制于技术上无法突破,一直无法取得有效的进展,而BIM的出现,正好解决当前三维设计发展所碰到的技术和理论问题。目前未有针对重力坝的三维参数化设计软件,为了降低水工设计人员的计算量,简化设计流程,缩短设计周期,本文提出一种方法:基于BIM技术,对CATIA进行二次开发,研究开发重力坝非溢流段的三维参数化设计系统;实现根据输入参数,可完成荷载计算、安全稳定分析,以及应力计算和结构优化,再调用CATIA自动构建出三维立体模型,并对模型进行工程结构分析,主要研究内容有:(1)研究重力坝设计流程,构建模型尺寸的参数化,梳理安全稳定分析的方法,总结传统设计方法的缺点。(2)基于重力坝的设计方法和流程,完成非溢流坝段的三维参数化建模的设计流程,并采用计算机编程语言(VB)建立人机交互式的非溢流段的三维参数化设计界面。(3)根据重力坝的现行设计标准,以三维参数化设计为核心,结合可视化设计理念,利用VB语言对CATIA进行二次开发,构建CATIA平台的“重力坝非溢流坝段三维参数化设计系统”。(4)通过CATIA软件自带的工程结构分析模块“通用结构分析”和“先进网格剖分工具,,对系统建立的三维重力坝模型进行结构应力分析,实现设计与分析一体化。(5)实际工程应用分析,应用所开发的“重力坝非溢流坝段三维参数化设计系统”,依托黄金峡水利枢纽工程进行重力坝非溢流坝段设计,将系统结果与工程理论设计结果进行对比,以验证所开发系统的实用和可靠性。本文成功实现开发“重力坝非溢流坝段三维参数化设计系统”,集设计与分析一体化,有效缩短设计周期和提高质量,也促进了 BIM技术在水电设计和建设领域的进一步发展。本文的设计对象虽然是重力坝非溢流坝段,但是同样的理念可以应用到重力坝溢流坝段以及其他坝型结构设计中,具有可推广应用的价值。